1、 温泽峰,赵鑫 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室 一 轮轨接触动力力学的研究内容与对象二 轮轨接触几何关系和滚动接触蠕滑率三 Hertz接触理论(法向解开创工作)四 Carter二维滚动接触理论(切向解开创工作)五 Vermeulen-Johnson无自旋三维滚动接触理论六 Kalker线性蠕滑理论七 Kalker简化理论八 沈氏理论九 Kalker三维弹性体非 Hertz滚动接触理论十 轮轨黏着问题研究简介 十一 三维弹塑性滚动接触有限元建模简介 十二 轮轨接触载荷与伤损研究简介 十三 快速接触算法开发 十四 接触问题杂谈 十五 轮轨试验台简介NorTanGContact at one
2、point Contact at an area due to elasticityPressure(Nor)Surface shear stress(Tan) 1). 法向接触:接触斑形状、大小及法向应力分布 Hertz接触理论:第一个法向接触解( 1882) 2). 切向接触:在法向解基础上,求解摩擦力的分布(大小、方向) Acceleration and deceleration Centripetal force Idle work, detrimental work First rolling contact solution Carters 1926擦伤波磨 轮轨接触斑内,前部分不
3、相对运动,后部分相对滑动,即实现了轮轨蠕动。 积分计算,即宏观上轮轨的滚滑现象。 蠕滑率来表征。回顾垂向:单向约束,不等式方程“接触点对 ”间的切向滑动速度 =刚性滑动 +弹性滑动 NorTanvRofN21黏着区滑移区t 时 刻物体 质 点 p1、 p2变 形 (1)(2)分量形式:3.1 轮轨接触界面切向滑动方程的推导一般 滚动 接触物体接触界面 内, 当物体 质 点流 过 接触斑或局部坐 标 系 ox1x2x3时 ,在接触斑 内 产 生切向滑移量,包含 刚 性 和 弹 性 滑移量。a) 相对滑动速度定义 (3)(4)分量形式:两点间的滑移量:未变形的刚性移动未变形的刚性移动弹性变形弹性变形(1), 单一时刻经历 t后:(2)(4)-(2):(5)p1刚性位移改变量p2刚性位移改变量p1切向弹性位移改变量p2切向弹性位移改变量(6)质 点 p1、 p2的相 对 速度质 点 p1、 p2相 对刚 性流 动 速度差(7)质 点 p1、 p2相 对刚 性滑移(5)黏着区滑移区取 导 数: t t , (8)即定义如下:接触质点对间 相对滑动速度等于 相对刚性速度 与 相对弹性速度 之和。